Rolling velocity and relative motion of particle detector in local granular flow

The velocity of a particle detector in granular flow can be regarded as the combination of rolling and sliding velocities. The study of the contribution of rolling velocity and sliding velocity provides a new explanation to the relative motion between the detector and the local granular flow. In this study, a spherical detector using embedded inertial navigation technology is placed in the chute granular flow to study the movement of the detector relative to the granular flow. It is shown by particle image velocimetry (PIV) that the velocity of chute granular flow conforms to Silbert's formula. And the velocity of the detector is greater than that of the granular flow around it. By decomposing the velocity into sliding and rolling velocity, it is indicated that the movement of the detector relative to the granular flow is mainly caused by rolling. The rolling detail shown by DEM simulation leads to two potential mechanisms based on the position and drive of the detector.     

激光陀螺捷联惯导垂向通道测量研究

在参考国外相关垂向通道测量方法的基础上,提出了垂向速度和升沉位移的测量方法。分析了舰船在海平面上的运动特性,设计了关于高度通道的三阶阻尼网络。假设航行在海平面上舰船的高度为零,对阻尼网络引入外部零高度进行阻尼,得到舰船运动的垂向速度,对速度进行高通滤波,积分高通滤波后的高频速度,得到舰船的垂向位移。在此基础上,利用杆臂效应原理,设计了基于双轴摇摆台的升沉测量检测方法,对激光陀螺捷联惯导做了检测实验,结果表明此设计方法已达到国外相关技术先进水平。     

一种基于局部反馈校正的高精度联邦滤波器

提出了一种基于局部反馈校正的无重置联邦滤波器的设计方法,该联邦滤波器在保证组合导航系统的容错性能不变的同时可以提高系统的导航精度。该方法用于船用组合导航系统设计中,通过计算机仿真,并同Carlson提出的无重置联邦滤波器的仿真结果相比较,表明该方法精度高、容错性好,该方法现已成功应用于船用组合导航系统设计中。     

旋转调制捷联惯导激光陀螺仪误差自补偿新方法

基于旋转调制的自补偿技术是进一步提高激光陀螺仪捷联惯导系统导航精度的有效方法。研究了旋转调制捷联惯导系统中的激光陀螺仪误差补偿方法。建立旋转式捷联惯导系统激光陀螺仪的误差传播方程,分析激光陀螺仪旋转误差效应及误差传播特性,在此基础上建立了调制策略编排目标函数;研究了双轴交替旋转调制模式下的调制策略编排方案,提出了一种改进的16次序双轴交替旋转调制方法,建立了基于双轴转动角速度的动态误差方程,实现了转动过程中激光陀螺仪的常值项误差、标度因数误差、安装误差的有效补偿,进一步抑制速度误差积累所引起的位置误差。仿真结果验证了该方法的有效性,提高了捷联惯导系统导航精度,可为旋转调制光学捷联惯导系统设计提供理论参考。     

A Matter Dominated Navigation Universe in Accordance with the Type Ia Supernova Data

We investigate a matter dominated navigation cosmological model.The influence of a possible drift(wind) in the navigation cosmological model makes the spacetime geometry change from Riemannian to Finslerian.The evolution of the Finslerian Universe is governed by the same gravitational field equation with the familiar Friedmann-Robertson-Walker one.However,the change of space geometry from Riemannian to Finslerian supplies us a new relation between the luminosity distant and redshift.It is shown that the Hubble diagram based on this new relation could account for the observations on distant Type Ia supernovae.     

一种改进的GPS/DR组合位置自适应滤波算法

为解决自适应滤波算法中观测误差与状态误差估计的关键问题,在分析GPS/DR组合导航系统测量信息性质的基础上,提出了GPS光滑度计算方法,并在其基础上给出了GPS位置误差估计算法及状态误差协方差阵和观测误差协方差阵自适应调节算法。算法仿真实现了观测误差的直接测量,较好地解决了Sage-Husa自适应滤波算法中对误差特性估计不准确的问题。仿真结果表明：位置滤波输出的精度相比Sage-Husa算法有明显的提高。     

AUV组合导航系统信息匹配的可观测度

针对自主水下潜器（AUV）导航的特点和需求,设计了一种捷联惯导／多普勒／磁罗经／地形匹配组合导航系统（SINS／DVL／MCP／TAN）,同时对AUV组合导航的两种信息匹配方式进行了基于动态系统奇异值分解的可观测度研究以评估该组合导航的Kalman滤波的估计能力。可观测度研究结果说明该组合导航能显著提高AUV的航向角误差和位置误差的可观测度,从而可以提高AUV的航向和位置精度。Kalman滤波的仿真结果验证了该结论的正确性,表明了该细合导航系统的Kalman滤波的估计能力强,能够得到较高精度的位置、速度和姿态信息,可以满足AUV长时间远距离导航的需要。     

基于层次简化的三维场景快速绘制方法

实时三维场景快速绘制是实现漫游和仿真的基础,提出了一种基于分层简化和碰撞检测的快速渲染算法．该算法先采用八叉树的分层简化三维场景模型,然后用包围盒实现视景的实时碰撞检测,最后采用基于场景剔除的图像缓存技术．从实验结果分析,此方法在效率和显示效果上是可行的．     

机载制导武器导航系统嵌入式软件结构设计

输入的及时获取及系统的及时输出是导航系统正常工作的基础和核心。在分析机载制导武器导航系统软件结构的基础上,对包含传递对准和组合导航在内的导航软件,进行了多进程、进程优先级以及进程间通信机制的分析和设计。基于对导航系统用卡尔曼滤波器内数据交换的分析,指出在多进程之间存在对多个核心数据的共同存取,采用进程同步机制实现了核心数据协同,给出了核心进程的流程图,完成了一个基于多任务实时操作系统的机载制导武器导航系统软件框架,并在某型机载制导武器导航系统中得到成功应用。     

基于Unscented Kalman滤波的飞行器天文/地磁自主导航算法研究(英文)

针对地磁场模型精度低而引起的导航精度不高及基于轨道动力学方程的天文导航算法的局限性问题,提出了一种利用天文/地磁信息为观测量的飞行器自主导航方法,并建立了动力学方程,同时推导了观测方程。算法采用星光矢量与地磁矢量的夹角为观测量,采用UKF滤波器估计飞行器的速度和位置,并进行了仿真研究。仿真结果表明,该算法的精度要远高于单纯的地磁导航,滤波的收敛性和稳定性较好,导航误差不随时间累积,有工程应用价值。